Rauðamelur – myndun og mótun

Í Náttúrufræðingnum 1990 er m.a. fjallað um Rauðamel á milli Grindavíkur og Njarðvíkna.
„Reykjanesskagi er mjög mótaður af eldvirkni, en eftir skaganum endilöngum liggur 50-60 km langt gosbelti sem stefnir um það bil 75° NA. Á gosbeltinu eru fimm skástígar sprungureinar með stefnu 30-40° NA og þar er eldvirkni og upphleðsla hvað mest á nesinu, einkum um miðbik sprungureinanna (Kristján Sæmundsson og Ingvar B. Friðleifsson 1980). Gosbeltið á Reykjanesi er í beinu framhaldi af Reykjaneshrygg, en Reykjanes-Langjökulsrekbeltið stóðst ekki á við hrygginn, sem hliðrast austur eftir skaganum (Haukur Jóhannesson 1980).
Jarðmyndunum á Reykjanesskaga má skipta í fjóra flokka eftir gerð og aldri:
1) Elstu jarðmyndanir á yfirborði skagans eru grágrýtishraun mynduð á hlýskeiðum ísaldar eða íslausum svæðum á jökulskeiðum, en þau eru öll rétt segulmögnuð og því yngri en 780 þúsund ára (Kristján Sæmundsson og Sigmundur Einarsson 1980).
Elsta bergið á skaganum er raunar mun yngra, en það er talið um 500 þúsund ára gamalt í nágrenni Reykjavíkur (Haukur Jóhannesson 1998). Grágrýtið er að mestu leyti myndað við dyngjugos og er einkum á þremur svæðum, þ.e. á Rosmhvalanesi og Vogaheiði, Krýsuvíkurheiði og svæðinu milli Lönguhlíðar og Undirhlíða. Nýlega hafa fundist setlög með sædýraleifum á töluverðu dýpi í borholum á jarðhitasvæðinu á vestanverðu Reykjanesi, sem sýnir að setlög frá hlýskeiðum eða hlýindaköflum á jökulskeiðum eru neðar í staflanum á milli grágrýtislaga (Bjarni Richter, munnlegar uppl. 1999).
2) Móberg myndað á jökulskeiðum ísaldar myndar nærri allt hálendi skagans og er eins og grágrýtið yngra en 780 þúsund ára. Mest er af því í Sveifluhálsi og sunnan Kleifarvatns, í Núpshlíðarhálsi, sunnarlega í Brennisteinsfjöllum og Lönguhlíð, Bláfjöllum og Fagradalsfjalli, en einnig standa stöku móbergsfell upp úr yngri hraunum vestar á nesinu, t.d. Þorbjarnarfell, Þórðarfell og Stapafell.
Móbergið er að mestu myndað við gos undir jökli á jökulskeiðum, en móbergsfellin vestast og syðst gætu þó verið mynduð við gos í sjó. Móbergsmyndanirnar virðast yngri eftir því sem vestar dregur á nesinu (Jón Jónsson 1984).
3) Hraun frá lokum síðasta jökulskeiðs og nútíma þekja mestan hluta skagans. Þeim hefur verið skipt í þrjá flokka eftir gerð og aldri. Elstar eru frekar litlar dyngjur úr pikrítbasalti, en þær eru taldar 11.000-13.000 ára, þá eru stórar ólivínbasalt-dyngjur, taldar 8.000-10.000 ára, og yngst eru sprunguhraun yngri en 8.000 ára, en þau eru flest af þóleiítgerð (Jón Jónsson 1978, Sveinn Jakobsson o.fl. 1978). Dyngjuhraunin eru ávallt helluhraun en sprunguhraunin oftast apalhraun.
4) Setlög frá lokum síðasta jökulskeiðs og nútíma þekja aðeins lítinn hluta af yfirborði Reykjanesskaga. Þau eru aðallega af þrenns konar uppruna. Í fyrsta lagi gjall og gosaska myndað við eldgos, aðallega á nútíma; þá strandmyndanir tengdar hærri sjávarstöðu í ísaldarlok og lágri stöðu landsins sökum jökulfargs á síðasta jökulskeiði; loks eru hér og þar laus jarðlög, foksandur, fjörusandur, veðrunarset, aurkeilur og skriður, myndað við veðrun og rof í lok síðasta jökulskeiðs og á nútíma.
Rauðamelur er rúmlega 3 km langur melur norðaustur af Stapafelli á vestanverðum Reykjanesskaga. Yfirborð hans er í 20-35 m hæð yfir sjó og yfirborðsflatarmál um 2,1 km2 (Gunnar Birgisson 1983), en áætlað rúmmál er um 10 milljón m3 (Trausti Einarsson 1965). Þykkt Rauðamels er samkvæmt Gunnari Birgissyni (1983) um 10 m að norðaustanverðu, en við Stapafell er hún um 20 m.
Út frá mældum jarðlagasniðum nyrst og syðst í melnum ætlar hann að meðalþykkt eftir miðás sé um 15 m. Trausti Einarsson (1965) og Jón Jónsson (1978) töldu aftur á móti að þykkt melsins væri vart meiri en 6-8 m.
Setlögin í Rauðamel skiptast í fjórar myndanir. Neðri hluti melsins er um 10 m þykk víxl og skálaga sand- og malarmyndun, sem hvílir annaðhvort mislægt á jökulrákuðu hraunlagi eða jökulbergi, og stefna jökulrákir á hraunlaginu í norðvestur (Hreggviður Norðdahl og Þorsteinn Sæmundsson 1999). Nyrst í melnum er jökulbergslagið í 27 m y.s. en syðst í 10 m y.s. og liggur það líklega eftir honum endilöngum (Gunnar Birgisson 1983).
Neðsti hluti sand- og malarsyrpunnar er víxl- og skálaga, en samlægt ofan á honum er skálaga sandur og möl með vaxandi kornastærð upp á við. Ofarlega í þessari myndun fannst hryggjarliður úr hval og er aldur beinsins um 35.000 ár BP (Hreggviður Norðdahl og Þorsteinn Sæmundsson 1999). Mislægt ofan á sandinum og mölinni er víða jökulbergslag, allt að 3 m þykkt. Á einum stað má sjá að áður en jökulbergslagið myndaðist hefur hraun lagst að og yfir hluta setsins, en hraunið er jökulrákað með stefnu ráka til norðvesturs. Mislægt ofan á og utan í jökulbergslaginu er að lokum um 3,5 m þykk sand- og malarmyndun, en neðst í henni fundust nokkrar hrúðurkarla- og samlokum skeljar. Einnig fundust þar leifar snigilsvamps og verður honum nánar lýst hér á eftir. Skeljarnar voru allar varðveittar inni undir slútandi vegg jökulbergsins, sem virðist hafa myndað eins konar hlíf yfir þær og þannig hindrað að t.d. kolsúrt vatn næði til þeirra í eins miklum mæli og annars staðar í setinu. Samt eru þær nokkuð eyddar og uppleystar. Þegar lengra kemur frá þéttu jökulberginu út í setið sjást engar skeljaleifar og má gera ráð fyrir að þar séu þær uppleystar og horfnar, enda hefur yfirborðsvatn átt þar greiðari aðgang að þeim um grófkornótt setið. Sýni úr hrúðurkarli var aldursgreint með geislakolsaðferð og reyndist aldurinn vera 12.600 ± 130 ár BP (Haukur Jóhannesson o.fl. 1997). Efst í melnum er jarðvegur og jarðvegsblönduð möl og er meðalþykkt lagsins um 60 cm, en víðast þarf að moka u.þ.b. einn metra ofan af melnum til að losna við mold úr mölinni (Gunnar Birgisson 1983).
Í Rauðamel eru jökulbergslögin tvö ummerki um framrás jökla á kaldari tímum á síðasta jökulskeiði. Sand- og malarsyrpurnar benda hins vegar ótvírætt til mildari umhverfisaðstæðna með minni jöklum, hærri sjávarstöðu og upphleðslu setlaga í fjörum eða neðan fjörumarka. Á fyrra kuldatímabilinu var svæðið hulið jökli. Þegar mildara tímabilið hófst hörfaði jökullinn og setlög hlóðust upp við eða skammt neðan sjávarmáls. Á þessu tímabili, fyrir um 35.000 árum, bar hvalur beinin við Rauðamel. Þessi mildi tími gæti svarað til hlýindakafla sem kenndur er við Álesund í Noregi (Hreggviður Norðdahl og Þorsteinn Sæmundsson 1999). Í lok tímabilsins rann hraun að og yfir hluta setsins. Á síðara kalda tímabilinu gekk jökull aftur norðvestur yfir svæðið. Er jökullinn hörfaði á ný hækkaði sjávarborð þar til það náði um 70 m hæð yfir sjó eins og sjá má á Vogastapa (Sigmundur Einarsson 1977). Þá hlóðust upp setlög á grunnsævi og við strönd og er sjávarsetið í efri hluta Rauðamels, í 20-35 m hæð yfir sjó, hluti af þeirri setmyndun. Að lokum féll sjór af svæðinu og hraun frá nútíma lögðust upp að og að hluta til yfir melinn (Hreggviður Norðdahl og Þorsteinn Sæmundsson 1999).
Trausti Einarsson (1965) gerði grein fyrir myndunarháttum og uppruna setlaga í Rauðamel og ályktaði, út frá því hversu ólivínríkt setið er og hvernig lagskiptingu þess er háttað, að það væri komið úr suðvestri frá Stapafelli. Þegar litið væri á hæð melsins yfir umhverfið, lögun myndunarinnar og hreinleika efnisins væri melurinn líklegast forn sjávargrandi sem myndast hefði við hærri sjávarstöðu en nú er. Hann taldi hæð melsins falla allvel að hæð fjörumarka á Miðnesi og efstu fjörumarka í Reykjavík í 43 m hæð yfir sjó og að sjór hefði umlukið Stapafell í lok síðasta jökulskeiðs og rofefni úr því, og ef til vill einnig úr Súlum og Sandfelli, hefðu borist norður á bóginn með straumum og ölduróti, einkum í sterkum sunnanáttum. Trausti benti á að nútímahraun hafa runnið upp að melnum og sums staðar yfir hann og hann furðaði sig á því að myndunin skyldi ekki hafa kaffærst í hraunum miðað við allan þann fjölda hrauna sem runnið hefur á nútíma á skaganum. Því dró hann þá ályktun að setmyndunin hlyti að vera mun víðáttumeiri en sést á yfirborði nú og einnig að svipuð myndun væri undir nútímahraunum við Þórðarfell.

Jón Jónsson (1967) var sammála Trausta um að efnið í Rauðamel sé ólivínríkt og líklega að langmestu leyti komið úr Stapafelli, en benti þó á að við smásjárskoðun á sandi hafi fundist talsvert af bergmolum sem innihalda spínil, en þeir hafa ekki fundist í Stapafelli. Hann taldi þetta benda til annars uppruna en eingöngu úr Stapafelli og varð einnig litið til Sandfells sem líklegs upprunastaðar setsins. Jón áleit einnig að Rauðamelur væri malar- og sandgrandi myndaður í lok síðasta jökulskeiðs og taldi sjávarstöðu þá hafa verið um 70 m hærri en nú (Jón Jónsson 1984).
Freysteinn Sigurðsson og Sigurður G. Tómasson (1977) töldu setlögin í Rauðamel 20-30 metra þykk og gerð úr skálaga sandi og möl. Efnið í setlagasyrpunum í neðri hluta melsins álitu þeír komið úr Stapafelli, en ofan á því fundu þeir jökulberg og jökulsorfið hraun og efst grófari malarlög með hnullungalagi úr pikríti sem líklega hefur verið úr Lágafelli sunnan Þórðarfells.
Gunnar Birgisson (1983) gat um tvö jökulbergslög sem hann nefnir hið eldra og hið yngra. Eldra lagið fann hann á fjórum stöðum í sunnan- og norðaustanverðum melnum og það yngra í miðjum melnum, en þó aðallega í honum norðaustanverðum. Gunnar greindi á milli þessara tveggja jökulbergslaga á þann veg að grunnur yngra lagsins væri brúnleitur og gerður úr nokkuð grófkorna móbergsgleri en grunnur eldra lagsins gráleitur, siltríkur og mun fínkornóttari. Hann gat þess líka að molar úr eldra jökulberginu væru hér og þar í því yngra. Jafnframt benti hann á að ef allt efnið í Rauðamel væri komið úr Stapafelli þá hefði fellið þurft að vera tvisvar sinnum stærra en það er nú til þess að geta gefið af sér þetta efnismagn. Gunnar taldi einnig að hér væri um granda að ræða.
Þorsteinn Sæmundsson (1988) taldi út frá stefnu jökulráka bæði í melnum og utan við hann, svo og stefnu langáss korna í efra jökulbergslaginu, að jökull hefði skriðið ofan af fjalllendi skagans til norðvesturs. Efnið í setlagasyrpunum hefði borist með jökli, einkum með leysingarvatni hans, og hlaðist upp við eða skammt framan við jökuljaðar sem náði í sjó fram rétt austan við núverandi Rauðamel. Hann benti á að í Rauðamel sé svipað eða sama efni og finnist víða á svæðinu, meðal annars í Stóra Skógfelli suðaustan við melinn, en víst er að jökull fór yfir það svæði. Þetta gæti skýrt breytileikann í setgerð upp eftir neðri setlagasyrpunni, svipaða setmyndun bæði undir og ofan á jökulberginu og breytileikann í hallastefnu setlaganna í melnum. Hér er einnig gert ráð fyrir að sjór hafi að mestu leyti mótað núverandi lögun hans. Þannig hafa komið fram a.m.k. tvær tilgátur um uppruna Rauðamels. Líklega hefur Rauðamelur að miklu leyti myndast sem grandi, en ljóst er að rétt eftir að efra jökulbergslagið myndaðist hefur sjávarstaða á svæðinu verið nokkru hærri en núverandi yfirborð melsins. Eins og áður hefur komið fram hafa fundist þar leifar sjávardýra sem nú lifa hér við land á grunnsævi á meira en 13 m dýpi.“